Radioatividade

1. Radioatividade

2. Radioatividade Considerações iniciais * Rutherford (Prêmio Nobel de Química – 1908) * Bohr (Prêmio Nobel de Física – 1922) * Chadwick(descobriu o NÊUTRON - 1932) -Aluno de Rutherford

3. Radioatividade Considerações iniciais • * Röntgen • Descobriu o raio-X • * Becquerel(Prêmio Nobel de Física – 1903) • - Estudando os raios-X, descobriu a radioatividade natural do Urânio • * Pierre e Marie Curie (Prêmio Nobel de Química – 1911) • - Dividiram o prêmio com Becquerel • - Descobriram o Rádio e o Polônio • * FrédéricJoliot e IrèneJoliot-Curie(Nobel de Química – 1935) • - Descobriram elementos artificiais radioativos: N-13, P-30, Si-27, Al-28.

4. Radioatividade Experimento de Rutherford sobre o desvio das emissões radioativas naturais

5. Radioatividade Tipos de radiação e suas características * Partícula alfa (α) -Tem baixa velocidade comparada a velocidade da luz (20 000 Km/s). - 1ª Lei da Radioatividade – Frederick Soddy: * Partícula beta (β) - Tem alta velocidade, aproximadamente 270 000 Km/s - 2ª Lei da Radioatividade- SoddyFajans- Russel: - Nêutrons (n): formadores de partícula Beta

6. Radioatividade Tipos de radiação e suas características * Radiação Gama (γ) -São ondas eletromagnéticas. - Velocidade igual a velocidade da luz (300 000 Km/s). - Não são representadas nas equações nucleares. * Raio X - São ondas eletromagnéticas idênticas aos raios gama. - Diferem apenas quanto à origem: raios gama: se originam dentro do núcleo atômico; raios X: têm origem fora do núcleo, na excitação dos elétrons. Curiosidade: O físico alemão Roentgen (pronúncia portuguesa: rêntguen) observou que saíam raios misteriosos de uma ampola de Crookes (físico inglês), capazes de atravessar folhas de papelão. Por isso, ele os chamou de raios “X”

7. Radioatividade Penetração das radiações na matéria

8. Radioatividade

9. Radioatividade Decaimento radioativo: meia-vida

10. Radioatividade Aplicações da radiação • APLICAÇÕES EM MEDICINA • Diagnóstico de doenças • - Radioisótopo é ingerido para obter o mapeamento do organismo. • - Iodo-131 = meia-vida 8 dias. • - Absorvido pela glândula tireóide, onde se concentra. • - Detector observa o quanto foi absorvido de iodo pela tireóide. • - Obtêm-se um mapeamento da tireóide. • - um radiodiagnóstico é feito por comparação com um mapa padrão de uma tireóide normal. Exemplo de radiodiagnóstico da tireóide usando I-131 - área mais brilhante indica maior concentração do I-131.

11. Radioatividade Aplicações da radiação • APLICAÇÕES EM MEDICINA • Radioterapia • - Tratamento com fontes de irradiação. • - Cobalto-60 (antes Césio-137): maior rendimento terapêutico. • - Fonte é deslocada de dentro do cabeçote (Pb e aço inox), posição “segura” para a frente de um orifício, que permite a passagem de um feixe de radiação concentrado sobre a região a ser “tratada”. • OBS.: outros radioisótopos utilizados: • - Tecnécio (Tc-99): 6 h de meia-vida – cintilografias de rins, cérebro, pulmões, ossos. • - Samário (Sm-153): 1,9 dias de meia-vida – injetado em pacientes com metástase óssea, como paliativo para a dor.

12. Radioatividade Aplicações da radiação • APLICAÇÕES EM AGRICULTURA • Acompanhamento do metabolismo das plantas • - Planta absorve um traçador radioativo. • - Coloca-se um filme sobre a região radioativa e revela-o. • - Observa-se o que é preciso para elas crescerem, o que foi absorvido pelas raízes e folhas.

13. Radioatividade Aplicações da radiação • CONSERVAÇÃO DE ALIMENTOS • Exposição do alimento, embalado ou não, à radiação ionizante (radiação gama, raios-x ou feixe de elétrons). • - Duas grandes vantagens podem ser destacadas: não altera a qualidade do alimento e não deixa resíduos tóxicos. • - processo é realizado em uma instalação radiativa denominada Irradiador de Grande Porte, utilizando, na maioria dos casos, uma fonte de Co-60.

14. Radioatividade Aplicações da radiação • DATAÇÃO DE FÓSSEIS • Utilizado em arqueologia, envolve C-14 e K-40. • - Carbono-14: todos os organismos são formados por carbono. • - uma pequena quantidade de C-14 é constantemente absorvida; • - organismos emitem CO2 com C-14, na mesma proporção. • - este equilíbrio garante a constância de C-14 no organismo. • - Morte: organismo pára de absorver C-14, só emite. • - Meia-vida C-14: 5.715 anos

15. Radioatividade Fissão Núcleo é bombardeado com uma partícula acelerada e este se quebra em núcleos menores, mais estáveis, liberando energia. - Bomba atômica: Hiroshima e Nagasaki

16. Radioatividade 60 Kg U-235, 4.000 Kg; 3 m comprimento, 71 cm diâmetro; Devastação total raio 3 Km; Energia liberada = 15 mil ton. TNT Bomba atômica Coronel Paul W. Tibbets Junior, piloto do Enola Gay, o avião que soltou a bomba atômica em Hiroshima, acenando da cabine antes da decolagem. “Little Boy”, a bomba que foi lançada sobre Hiroshima, provocando a destruição da cidade, em agosto de 1945. O dispositivo atômico sendo posicionado para o primeiro teste nuclear em Alamogordo, Novo México, 1945.

17. Radioatividade Bomba atômica Uma densa coluna de fumaça elevando-se a mais de 60 mil pés de altitude sobre o porto japonês de Nagasaki (3 dias depois). Era a segunda vez que se utilizava uma bomba atômica (“fet man”) durante a 2ª Guerra Mundial. Vítima da explosão atômica em Nagasaki, 1945.

18. Radioatividade Combustíveis x Geração de energia

19. Radioatividade Fusão Síntese (união) de núcleos formando um núcleo maior e mais estável, liberando muito mais energia. São necessárias elevadas temperaturas (100. 000. 000 °C). - Bomba de Hidrogênio

20. Radioatividade Contaminação e irradiação * Contaminação -Presença indesejável de um material em determinado local, onde não deveria estar. * Irradiação - Exposição de um objeto ou de um corpo à irradiação, sem que haja contato direto com a fonte de radiação.

21. Radioatividade Efeitos biológicos da radiação A curto prazo ou agudos A longo prazo ou tardios náuseas vômito perda de apetite perda de peso febre hemorragias dispersas queda de cabelo forte diarréia morte genéticos (mutações nas células reprodutoras) somáticos (aumento na incidência do câncer, anormalidade no desenvolvimento do embrião)

22. Radioatividade Reação em cadeia Em 2 de dezembro de 1942, o prêmio Nobel Enrico Fermi, físico ítalo-americano, foi o primeiro a conseguir uma reação em cadeia controlada da fissão nuclear e integrou o grupo que pesquisou sobre a bomba atômica.

23. Radioatividade Reator Nuclear

24. Radioatividade Reator Nuclear • Realização de testes na parte elétrica. • Desligou-se o sistema automático de segurança. • Engenheiros elétricos perderam o controle da operação. • Temperatura aumentou rapidamente; • Não houve água suficiente para refrigeração; • Água foi transformada em vapor, este deslocou a tampa de concreto e destruiu o prédio, deixando o reator “aberto” para o meio ambiente. • O grafite aquecido entra em combustão espontânea, gerando um grande incêndio.